高二化学教案:《水溶液中的离子平衡》教学设计.docx
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1、高二化学教案:水溶液中的离子平衡教学设计高三化学教案:盐溶液中离子浓度教学设计 一、基本学问 在盐溶液中存在着水的电离平衡,可能还有盐的水解、电离平衡,所以就有下列关系: 1.c(H+)与c(OH-)的关系: 中性溶液:c(H+)=c(OH-)(如NaCl溶液) 酸性溶液:c(H+)c(OH-)(如NH4Cl溶液) 碱性溶液:c(H+) 恒温时:c(H+)c(OH-)=定值(常温时为10-14) 2.电荷守恒:盐溶液中阴、阳离子所带的电荷总数相等。 如NH4Cl溶液中:c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-) 如Na2CO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c
2、(HCO3-)+c(OH-) 3.物料守恒:某元素各种不同存在形态的微粒,物质的量总和不变。 如0.1mol/LNH4Cl溶液中:c(NH4+)+c(NH3H2O)=0.1mol/L 如0.1mol/LNa2CO3溶液中:c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=0.1mol/L 二、解题方法和步骤 1.推断水解、电离哪个为主。 (1)盐离子不水解不电离:强酸强碱盐,如NaCl、Na2SO4等。 (2)盐离子只水解不电离:强酸弱碱或弱酸强碱形成的正盐,如NH4Cl、Na2CO3等。 (3)盐离子既水解又电离:多元弱酸形成的酸式盐,以水解为主的有NaHCO3、NaHS、Na2HPO4
3、等;以电离为主的有NaHSO3和NaH2PO4等。 (4)依据题意推断:如某温度下NaHB强电解质溶液中,当c(H+)c(OH-)时,以HB-的电离为主;当c(H+)c(OH-)时,以HX的电离为主; 当c(H+) 2.运用盐溶液中的以上三种关系进行综合分析推断,得出正确结论。 三、例题分析 【例题1】将相同物质的量浓度的某弱酸HX溶液与NaX溶液等体积混合,测得混合后溶液中c(Na+)c(X-),则下列关系错误的是()。 A.c(H+)c(OH-)B.c(HX) C.c(X-)+c(HX)=2c(Na+)D.c(HX)+c(H+)=c(Na+)+c(OH-) 【解析】以HX的电离为主,则c(
4、H+)c(OH-);以X-的水解为主,则 c(H+)c(X-); (2)电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-); (3)物料守恒2c(Na+)=c(X-)+c(HX)。由(1)和(2)可知肯定有 c(H+) 答案:A和B 【例题2】相同温度下,等体积物质的量都为0.1mol/L的KCl和CH3COOK溶液的两种溶液中,离子总数相比较()。 A.前者多B.一样多C.后者多D.无法推断 【解析】错误的分析:(1)CH3COO-因水解而削减,选A。(2)因有下列水解平衡: CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-,发生水解的CH3COO-与生成的OH-个数相等,选B。 正确
5、分析:依据电荷守在KCl和CH3COOK溶液中分别有: c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-), c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)。两溶液中的c(Na+)相等,而由于CH3COO-的水解,便溶液呈碱性,导致 c(H+)前者比后者大,所以有c(Cl-)+c(OH-)c(CH3COO-)+c(OH-)故选A。 四、实力培育 1.已知某溶液中有四种离子:X+、Y-、H+、OH-,下列分析结果确定错误的是() A.c(Y-)c(X+)c(H+)c(OH-) B.c(X+)c(Y-)c(OH-)c(H+) C.c(H+)c(Y-)c(X+)c(OH-) D.c(
6、OH-)c(X+)c(H+)c(Y-) 2.在Na2S溶液中存在的下列关系不正确的是() A.c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S) B.c(Na+)+c(H+)=2c(OH-)+c(HS-)+c(S2-) C.c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S) D.c(Na+)c(S2-)c(OH-)c(HS-) 3.已知某温度下0.1mol/L的NaHB强电解质溶液中c(H+)c(OH-),则下列关系式中肯定正确的是()。 A.c(Na+)=c(HB-)+2c(B2-)+c(OH-) B.c(Na+)=0.1mol/Lc(B2-) C.c(H+)c(OH-)=10
7、-14 D.溶液的pH=1 4.物质的量浓度相同(0.2mol/L)的弱酸HX与NaX溶液等体积混合,溶液中微粒浓度关系错误的是()。 A.c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-)B.c(HX)+c(X-)=2c(Na+) C.若混合溶液呈酸性:则c(X-)c(Na+)c(HX)c(H+)c(OH-) D.若混合溶液呈碱性:则c(Na+)c(HX)c(X-)c(OH-)c(H+) 5、相同条件下,等体积、等物质的量浓度的NaNO3和NaHCO3两份溶液中,阴离子总数相比较()。 A.前者多B.一样多C.后者多D.无法推断 【解析】 1.由电荷守恒可知:c(H+)+c(X+)=c(OH
8、-)+c(Y-),所以C是不行能的。 答案:C 2.Na2S溶液中存在着S2-、HS-两种离子的水解平衡和水的电离平衡,同时还存在两个守恒关系:(1)电荷守恒: c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-), (2)物料守恒:c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)。将(1)和(2)两式相减得C,又因水解程度小,故A、C、D正确。 答案:B 3.在NaHB溶液中由于c(H+)c(OH-),所以是HB-的电离为主,HB-可能部分电离,也可能完全电离,故D错;由电荷守恒可知A错;因某温度不肯定是常温,故C错;依据物料守恒B对。 答案:B 4.在HX与Na
9、X的混合液中,依据电荷守恒A对;依据物料守恒B对;若混合液呈酸性,应以HX的电离为主,C对;若混合液呈碱性,应以X-的水解为主,但水解程度不大,有c(HX)c(Na+)c(X-)c(OH-)c(H+),故D错。 答案:D 5.在NaNO3和NaHCO3两溶液中,依据电荷守恒分别有下列等式: (1)c(Na+)+c(H+)=c(NO3-)+c(OH-), (2)c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-) 因两溶液中的c(Na+)相同,而由于HCO3-的水解,使前者的c(H+)大于后者,所以有 c(NO3-)+c(OH-)2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(
10、OH-)c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)。 答案:A 高三化学教案:溶液中离子浓度的比教学设计 【专题目标】 1、理解电解质的电离平衡概念以及电离度的概念。 2、理解水的电离、盐类水解的原理。了解盐溶液的酸碱性。 3、相识以下几种常见题型: 单一溶液中离子浓度的大小比较 混合溶液中离子浓度的大小比较 同浓度不同种溶液中同种离子浓度的大小比较 【学问要点】 1、电解质的电离 电解质溶解于水或受热熔化时,离解成能自由移动的离子的过程叫做电离。 强电解质如NaCl、HCl、NaOH等在水溶液中是完全电离的,在溶液中不存在电解质分子。弱电解质在水溶液中是少部分发生电离的。250.1mo
11、l/L的如CH3COOH溶液中,CH3COOH的电离度只有1.32%,溶液中存在较大量的H2O和CH3COOH分子,少量的H+、CH3COO-和极少量的OH-离子。多元弱酸如H2CO3还要考虑分步电离: H2CO3 H+HCO3-;HCO3- H+CO32-。 2、水的电离 水是一种极弱的电解质,它能微弱地电离,生成H3O+和OH-,H2O H+OH-。在25(常温)时,纯水中H+=OH-=110-7mol/L。 在肯定温度下,H+与OH-的乘积是一个常数:水的离子积Kw=H+?OH-,在25时,Kw=110-14。 在纯水中加入酸或碱,抑制了水的电离,使水的电离度变小,水电离出的H+水和OH
12、-水均小于10-7mol/L。在纯水中加入弱酸强碱盐、弱碱强酸盐,促进了水的电离,使水的电离度变大,水电离出的H+水或OH-均大于10-7mol/L。 3、盐类水解 在溶液中盐的离子跟水所电离出的H+或OH-生成弱电解质的反应,叫做盐类的水解。 强酸弱碱盐如NH4Cl、Al2(SO4)3等水解后溶液呈酸性;强碱弱酸盐如CH3COONa、Na2CO3等水解后溶液呈碱性。多元弱酸盐还要考虑分步水解,如CO32-+H2O HCO3-+OH-、HCO3-+H2O H2CO3+OH-。 4、电解质溶液中的守恒关系 电荷守恒:电解质溶液中全部阳离子所带有的正电荷数与全部的阴离子所带的负电荷数相等。如NaH
13、CO3溶液中:n(Na+)+n(H+)=n(HCO3-)+2n(CO32-)+n(OH-)推出:Na+H+=HCO3-+2CO32-+OH- 物料守恒:电解质溶液中由于电离或水解因素,离子会发生改变变成其它离子或分子等,但离子或分子中某种特定元素的原子的总数是不会变更的。如NaHCO3溶液中n(Na+):n(c)=1:1,推出:c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3) 质子守恒:电解质溶液中分子或离子得到或失去质子(H+)的物质的量应相等。例如在NH4HCO3溶液中H3O+、H2CO3为得到质子后的产物;NH3、OH-、CO32-为失去质子后的产物,故有以下关系:c(
14、H3O+)+c(H2CO3)=c(NH3)+c(OH-)+c(CO32-)。 【经典题型】 题型一:单一溶液中离子浓度的大小比较 【例1】在氯化铵溶液中,下列关系式正确的是 A.C(Cl-)C(NH4+)C(H+)C(OH-) B.C(NH4+)C(Cl-)C(H+)CC(OH-) C.C(Cl-)=C(NH4+)C(H+)=C(OH-) D.C(NH4+)=C(Cl-)C(H+)C(OH-) 【点拨】NH4Cl是可溶性的盐,属于强电解质,在溶液中完全电离NH4Cl=NH4+Cl-。因为NH4Cl是强酸弱碱所生成的盐,在水中要发生水解;NH4+H2O NH3?H2O+H+,所以C(NH4+)比
15、C(H+)及C(OH-)大得多;溶液因水解而呈酸性,所以C(H+)C(OH-)。又由于水解反应是中和反应的逆反应,相对于中和来说是次要的,综合起来,不难得出:C(Cl-)C(NH4+)C(H+)C(OH-)。答案为A。 【例2】在0.1 mol/l的NH3?H2O溶液中,下列关系正确的是 A.C(NH3?H2O)C(OH-)C(NH4+)C(H+) B.C(NH4+)C(NH3?H2O)C(OH-)C(H+) C.C(NH3?H2O)C(NH4+)=C(OH-)C(H+) D.C(NH3?H2O)C(NH4+)C(H+)C(OH-) 【点拨】NH3?H2O是一元弱酸,属于弱电解质,在水溶液中少
16、部分发生电离(NH3?H2O NH4+OH-),所以C(NH3?H2O)必大于C(NH4+)及C(OH-)。因为C(OH-)=C(H+)+C(NH4+),所以C(OH-)C(NH4+)。综合起来,C(NH3?H2O)C(OH-)C(NH4+)C(H+)。答案为A。 【规律总结】 1、必需有正确的思路: 2、驾驭解此类题的三个思维基点:电离、水解和守恒 3、分清他们的主要地位和次要地位 【巩固】 1、Na2S溶液中各离子浓度由小到大的依次是 。; 2、将0.4mol/L盐酸和0.2mol/L的NaAlO2溶液等体积混合,所得溶液中离子浓度由小到大的依次是 。 题型二:混合溶液中离子浓度的大小比较
17、 【例3】把0.02mol/LCH3COOH溶液和0.01mol/LNaOH溶液等体积混合,则混合溶液中微粒浓度关系正确的是( ) A.C(CH3COO-)C(Na+) B.C(CH3COOH)C(CH3COO-) C.2C(H+)=C(CH3COO-)-C(CH3COOH) D.C(CH3COOH)+ C(CH3COO-)=0.01mol/L 【点拨】 此题实质上是0.05mol/L的CH3COOH溶液和0.05mol/L的CH3COONa溶液的混合溶液。由电荷守恒关系可得: c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-) (1) 由物料守恒关系可得: c(CH3COOH)+c
18、(CH3COO-)=c(Na+)2=0.01mol/L (2) 由(2)可知D正确。 将(1)2+(2)可得: 2c(H+)=c(CH3COO-)+2c(OH-)-c(CH3COOH)(3)C选项错误。 【例4】用物质的量都是0.1 mol的CH3COOH和CH3COONa配制成1L混合溶液,已知其中C(CH3COO-)C(Na+),对该混合溶液的下列推断正确的是( ) A.C(H+)C(OH-) B.C(CH3COOH)+C(CH3COO-)=0.2 mol/L C.C(CH3COOH)C(CH3COO-) D.C(CH3COO-)+C(OH-)=0.2 mol/L 【点拨】 CH3COOH
19、和CH3COONa的混合溶液中,CH3COOH的电离和CH3COONa的水解因素同时存在。已知C(CH3COO-)C(Na+),依据电荷守恒C(CH3COO-)+C(OH-)=C(Na+)+C(H+),可得出C(OH-) 【巩固】 1、在0.1mol/LNaHSO3溶液中存在着微粒浓度的关系式,正确的是 A.C(Na+)C(HSO3-) C(SO32-) C(H+)C(OH) B.C(Na+)+C(H+)= C(HSO3-)+ C(SO32-)+C(OH) C.C(Na+)+C(H+)=C(HSO3)+2C(SO32-)+ C(OH) D.C(Na+)= C(HSO3)+C(SO32-)+ C
20、(H2SO3) 2、现有NH4Cl和氨水组成的混合溶液C(填“”、“ 若溶液的pH=7,则该溶液中C(NH4+) C(Cl-); 若溶液的pH7,则该溶液中C(NH4+) C(Cl-); 若C(NH4+) 题型三:同浓度不同种溶液中同种离子浓度的大小比较 【例5】同浓度的下列溶液中NH4+的浓度的由大到小依次为 NH4HSO4 (NH4)2SO4 (NH4)2Fe(SO4) NH4HCO3 (NH4)2CO3 【点拨】先考虑盐干脆电离出的NH4+的浓度的大小,中的NH4+的浓度大于中的 NH4+的浓度。再考虑影响NH4+的浓度的大小因素,是受到促进还是受到抑制。中NH4+和Fe2+都水解产生H
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- 水溶液中的离子平衡 化学教案 水溶液 中的 离子 平衡 教学 设计
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